Artículo de polímero que tiene un recubrimiento fino formado sobre al menos una de sus caras por plasma.

Artículo de polímero que tiene un recubrimiento fino sobre al menos una de sus caras,

caracterizado porque dicho recubrimiento comprende un primer recubrimiento de SiOxCyHz que es tanto un tetrametilsilano polimerizado con plasma como un tetrametilsilano polimerizado con plasma y un gas oxidante, preferentemente oxígeno o dióxido de carbono, depositado sobre la superficie sobre dicho artículo de polímero, estando el valor x entre 0 y 1,7, estando el valor y entre 0,5 y 0,8, estando el valor z entre 0,35 y 0,6 para dicho primer recubrimiento de SiOxCyHz y un segundo recubrimiento de SiOxCyHz que es un tetrametilsilano polimerizado con plasma y un gas oxidante, preferentemente oxígeno o dióxido de carbono, depositado sobre la superficie sobre dicho primer recubrimiento, estando el valor x entre 1,7 y 1,99, estando el valor y entre 0,2 y 0,7, estando el valor z entre 0,2 y 0,35 para dicho segundo recubrimiento de SiOxCyHz y en que el espesor de dicho primer recubrimiento es de 1 nanómetro a 15 nanómetros y en que el espesor de dicho segundo recubrimiento es de 10 nanómetros a 100 nanómetros.

Artículo de polímero que tiene un recubrimiento fino formado sobre al menos una de sus caras por plasma Sector de la técnica

La invención se refiere a un artículo de polímero que tiene un recubrimiento fino formado sobre al menos una de sus caras por plasma y la invención se refiere a un artículo de polímero fabricado, siendo este artículo de cualquier forma y obteniéndose mediante inyección, moldeo por extrusión, moldeo por soplado, moldeo por compresión, conformación en vacío y similares.

La solicitud se refiere más particularmente a un método para la fabricación de un artículo moldeado de polímero, preferentemente tanto de polipropileno como de polietileno, que está adaptado para ser usado como un recipiente para alimentos por tener excelentes propiedades superficiales, tales como tendencia reducida a ser teñido, buena resistencia contra productos químicos, siendo este recipiente lavable en un lavavajillas, y pudiendo también ponerse tanto en un frigorífico, como en un congelador o un horno microondas.

Estado de la técnica

Un tratamiento con plasma es un proceso químico en el que un compuesto gaseoso en un volumen dado se descompone bajo atmósfera reducida por una descarga incandescente eléctrica produciendo el recubrimiento de una delgada película sobre las paredes de un recipiente. En la memoria descriptiva en lo sucesivo, el término delgada película significa una película con un espesor inferior a algunos cientos de nanómetros.

Más precisamente, se usa deposición química de vapor potenciada por plasma (denominada más adelante PECVD) para depositar una variedad de películas delgadas a temperatura menor a la utilizada en los reactores de deposición química de vapor.

PECVD usa energía eléctrica para generar una descarga incandescente en la que la energía se transfiere a una mezcla gaseosa. Ésta transforma la mezcla gaseosa en radicales reactivos, iones, átomos neutros y moléculas y otras especies excitadas.

PECVD se usa ampliamente en la electrónica en la deposición de muchas películas tales como nitruro de silicio, carbono tipo diamante DLC, poli-silicio, silicio amorfo, oxinitruro de silicio, óxido de silicio, dióxido de silicio.

A modo de ejemplo, el documento US 3.485.666 describe un método de deposición de una capa de silicio depositada sobre una superficie de un sustrato estableciendo un plasma adyacente a dicha superficie en una atmósfera que contiene un hidruro de silicio gaseoso y un hidruro de nitrógeno gaseoso. Así se obtiene una capa de nitruro de silicio que tiene aplicación en proporcionar un recubrimiento superficial transparente protector sobre un artículo de un material relativamente blando y/o fácilmente dañado.

Como es muy conocido, los plásticos usados para los recipientes permiten que un gas de bajo peso molecular, tal como oxígeno y dióxido de carbono, los atraviesen, y además el plástico absorba en su interior compuesto inorgánico de bajo peso molecular. Como consecuencia, puede absorberse componente de aroma dentro del plástico; el oxígeno puede oxidar gradualmente el contenido del recipiente, deteriorando el aroma, la calidad y la pureza de dicho contenido.

En una forma para mejorar la impermeabilidad de estos tipos de recipientes, las películas de óxido de silicio depositadas por deposición química de vapor potenciada por plasma recibieron una atención considerable en la industria de los envases debido a su excelente rendimiento de barrera al gas y su transparencia.

El documento US 3.442.686 desvela una película de envasado transparente flexible que tiene permeabilidad extremadamente baja a gases y líquidos, comprendiendo la película, en combinación, una película de base polimérica orgánica transparente flexible, un recubrimiento intermedio sustancialmente impermeable a gases y líquidos adherente de material inorgánico sobre una superficie de dicha película base y un recubrimiento superior adherente sellable de material polimérico orgánico sobre dicho recubrimiento intermedio, siendo dicho material inorgánico un óxido de silicio y siendo dicha película base película base de poliéster. Así, como la capa de óxido de silicio es transparente, también se conoce usar óxido de silicio SiOx con el fin de mejorar la impermeabilidad de las películas poliméricas.

El documento US 5.691.7 desvela un proceso de PECVD por el que un recubrimiento de material inorgánico puede ponerse sobre artículos 3D en una matriz estrechamente separada. Este material inorgánico puede ser un óxido metálico tal como SiOxen el que x es de aproximadamente 1,4 a aproximadamente 2,5; o una composición basada en óxido de aluminio. La composición basada en óxido de silicio es sustancialmente densa e impermeable al vapor y se deriva deseablemente de compuestos de organosilicio volátiles y un oxidante tal como oxígeno u óxido nitroso. Preferentemente, el espesor del material basado en óxido de silicio es aproximadamente 5 a 4 nm. Se

establece un flujo de 2,6 centímetros cúbicos estándar por minuto (sccm) de HMDSO (hexametildisiloxano) y 7 sccm de oxígeno y la presión se regula a 12 mTorr por estrangulamiento por la bomba y se produce una deposición de 3 min de SiOx con una excitación de RF de 11,9 MHz 12 vatios sobre el tubo de PEÍ.

El documento US 6.338.87 desvela el uso de HMDSO o tetrametildisiloxano TMDSO para la deposición de SiOxCv sobre producto laminado de PET en la que x está dentro del intervalo de 1,5-2,2 e y está dentro del intervalo de

,15-,8.

El documento US 4.83.873 desvela un proceso para aplicar una delgada capa transparente sobre la superficie de elementos de plástico en el que el proceso comprende las etapas de aplicar sobre la superficie de los elementos de plástico un vapor monomérico de composiciones orgánicas y formar una capa protectora a partir de una descarga de gas eléctrica por medio de una polimerización de la fase vapor con la ayuda de radiación. En el Ejemplo IV, durante la polimerización incandescente de hexametildisiloxano (HMDS) puro, se genera una película de polímero sobre la superficie del plástico. Se añade oxígeno (O2) en la descarga incandescente después de la formación de una película de polímero incandescente de HMDS puro de solo unos 1 nanómetros con el fin de aumentar la dureza de la capa. La adición de oxígeno se realiza con un retraso con respecto al inicio del proceso de polimerización. Así se obtiene un recubrimiento de dos capas con una primera capa durante la polimerización incandescente de HMDS puro y una segunda capa formada durante la polimerización incandescente de HMDS y oxígeno. Entonces, la segunda capa es un recubrimiento similar a SiOx.

El documento US 5.718.967 también desvela un laminado que comprende

a) un sustrato de plástico que tiene una superficie,

b) una capa de promotor de la adhesión que es un primer compuesto de organosilicio polimerizado por plasma depositado sobre la superficie del sustrato en ausencia sustancial de oxígeno, siendo el compuesto de organosilicio preferentemente tetrametildisiloxano,

c) una capa de recubrimiento de protección que es un segundo compuesto de organosilicio polimerizado por plasma depositado sobre la superficie de la capa de promotor de la adhesión en presencia de un exceso estequiométrico suficiente de oxígeno para formar un polímero de silicio de Si1,8-2,4Co,3-i,oHo,7-4,o. El compuesto de organosilicio es preferentemente tetrametildisiloxano,

d) una capa de SiOx que es una capa de un tetrametildisiloxano polimerizado por plasma depositado sobre la superficie de la capa de recubrimiento protectora.

Los documentos US 23/215652 y WO 24/4439 desvelan un sustrato polimérico que tiene un recubrimiento de barrera que comprende

un sustrato polimérico

una primera zona de plasma condensado de SiOxCyHz, en la que x es 1 a 2,4, y es de ,2 a 2,4 y z es de cero a 4 sobre el sustrato polimérico, en la que el plasma se genera a partir de un compuesto de organosilano en una atmósfera oxidante y

otra zona de plasma condensado de SiOx sobre el sustrato polimérico en la que el plasma se genera a partir de un organosilano en una atmósfera oxidante suficiente para formar una capa de SiOx. El documento WO 24/4439 desvela múltiples capas de SiOxCyHz.

La barrera formada al plasma es entonces un continuo de un recubrimiento de plasma depositado que tiene una composición que varía de SiOxCyHz en la interfase entre la capa de plasma y la superficie polimérica para SiOx, que es la nueva superficie del recipiente.

Este sustrato se usa para botella de polímero, particularmente la botella no rellenable usada para bebidas carbonatadas, siendo el objetivo del recubrimiento ser una barrera a la... [Seguir leyendo]

1. Artículo de polímero que tiene un recubrimiento fino sobre al menos una de sus caras, caracterizado porque dicho recubrimiento comprende un primer recubrimiento de SiOxCvHzque es tanto un tetrametilsilano polimerizado

con plasma como un tetrametilsilano polimerizado con plasma y un gas oxidante, preferentemente oxígeno o dióxido de carbono, depositado sobre la superficie sobre dicho artículo de polímero, estando el valor x entre y 1,7, estando el valor y entre ,5 y ,8, estando el valor z entre ,35 y ,6 para dicho primer recubrimiento de SiOxCyHz y un segundo recubrimiento de SiOxCyHz que es un tetrametilsilano polimerizado con plasma y un gas oxidante, preferentemente oxígeno o dióxido de carbono, depositado sobre la superficie sobre dicho primer recubrimiento, 1 estando el valor x entre 1,7 y 1,99, estando el valor y entre ,2 y ,7, estando el valor z entre ,2 y ,35 para dicho segundo recubrimiento de SiOxCyHz y en que el espesor de dicho primer recubrimiento es de 1 nanómetro a 15 nanómetros y en que el espesor de dicho segundo recubrimiento es de 1 nanómetros a 1 nanómetros.

2. Artículo de polímero de la reivindicación 1, en el que el espesor de dicho segundo recubrimiento es de 15 15 nanómetros a 5 nanómetros.

3. Artículo de polímero de la reivindicación 1, en el que el espesor de dicho segundo recubrimiento es 3 nanómetros.